DE1544779A1 - Polymermischung - Google Patents

Description

Dipl-Ing. F.Weickmann, Dr. Ing. A-Weickmann, Dipl-Ing. H. Weickmann Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Patentanwälte BOW 0a»·

8 MÜNCHEN 27, MÖHLSTE.ASSE 22, RUFNUMMER 483921/22 IO ρ 49 I^-*.

She DOW Chemical Company, Midland»Coanty of Midland, State of Michigan / USA· _*

Polymermischung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine starr·! stoSfeste Tinylohlorid-Polymermisohung verbesserter physikalischer und Bearbeitungs-Sigenschaften. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung geformte Polymermischungen, welche verhältnismäßig kleine, aber hochwirksame Kengen eines Äthylen«Vinyl-Alkanoat~Miscopolymers und eines chlorierten Polyolefins enthalten·

Nach der Erfindung ist die Polymermisohung ein starre«, thermoplastisches Harz, welches die nachstehenden Beatandteile enthälts

1· ein Vinylohloridpolyaer mit mindestens etwa 80 polymerisieren Vinylohlorids im Polymermolekülj

2, bis zu etwa 40 und vorzugsweise von 2 bis 40» noch besser von etwa 3 bis 8 Gewichtsteilen pro 100 Seile Vinylohloridpolyeer eines Äthylen«· Yinyl-Alkanoat-Miscopolymere, das von 2 bis 65 Yißylalkanoatkomponente enthält;

3. von 1 bis 20, vorzugsweise 3 bis 10 dewiehtsteilexi pro 100 feile: Vinylohloridpolyner eines chlorierten Polyolefins« 9 0 9 8 3 0/1264

Die in der Söl^e^mieohung vorhaadenen Vinylchloridpolymere können "beliebig® stsire ©der im wesentlichen starr· Vinyl·· chloridpolyiaer®_; wie s*B« Yinylehloridhomoplymere und Inter« polyaere des YlnjldhlOTläa mit interpolymerisierbaren Monomeren, wi© ζ#3* Vinylsstem von organischen Säuren mit

1 h±B 16 Kohlenstoffatomen sein. Ea seien genannt: Vinyl« aoetatj V±nylst@arai;f Vinylidenchlorid; symmetrischee Dichloräthyleaf Aerylnitrilf Methacrylnitril; Alkylacrylatest er ι in welchenjäie Älkylgruppe 1 Ms 8 Kohlenstoff atome enthält, wie Methylaorylat und Butylacrylatj die entsprechenden Alkylmethaerylatester; Malkylester von ζwe!basischen, organischen Säuren, in welchen die Alkylgruppen 1 bis θ Kohlenstoffatome enthalten, @·Β· Bite^tylfUEarat; Diäthyl^ maleat und so weiter. Im ialle der^j Verwendung von Vinylohloridinterpolymeren sollen diese mindestens etwa 80 Gew»^ Vinylchlorid, enthalten.

Die Äthylen-Vinyl-Alkanoat-Mischpolymere entsprechend der Erfindung sind solche Mischpolymere, welche von etwa

2 bis 65 Grew«^ der Vinylalkanoat-Komponente enthalten» Das Vinylalkanoßt kann durch die nachstehende allgemeine Strukturformel

R 0000HWJH₂,

definiert werden, in der E einen linearen oder ketten» verzweigten Alkylrest, vorzugsweise mit 1 bis 20 Kohlen» stoffatomen bedeutet· Als Beispiel dieser Vinylalkanoate seien genannt! Vinylformiat, Vinylacetat, Vinylpropionat,

909830/1264 _βΔη __ΟΙΛ

BAD ORIGINAL

Yinylbutyrat, Vinylootanoat, Vinyldeoanoat, Tinyletearat usw»

Unter die vorliegende Erfindung fallen auoh ithylenvinyl-Alkanoat-Mischpolymere verschiedenster großer Molekulargewichte, wie ζ»Β· jene Mischpolymer«, welche ein Molekular*· gewicht entsprechend eines SchmelzIndex im Bereich von etwa 1 bis etwa 500 besitzen· Oute Ergebnisse nach der vorliegenden Erfindung werden auch ersielt, wenn die Polymers!sohung Mischpolymere höherer oder niedrigerer Molekulargewichte enthält.

Bine kleine Verbesserung in der StoSfestigkeit wird auoh

erzielt
häufig/durch die Verwendung eines Äthylen-Vinyl-Alkanoat-Misohpolymers in Mengen von weniger als etwa 2 Gewichtsteile, bezogen auf das Gewicht des Vinylohloridpolyaers. Mengen von mehr als 40 Gewiohtsteile machen das Vinylohloridpolyaer häufig spröde und bzw. /oder weich bzw. gummiartig· D_as Polymer ist in diesem Zustand häufig ungeeignet zur Herstellung starrer oder wesentlich starrer Gegenstände.

Die nach der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Polyolefine sind Ohlorierungsprodukte der Polymer· und Mischpolymere des Monoolefins, wie z.B· Äthylen, Propylen, Butylen, Isobutylen und Mischungen hiervon. Insbesondere sind die ohlorierten Produkte von im wesentlichen linearen und unverzweigten Polyolefinen brauchbar, wie ζ·Β· chloriertes Polyäthylen und chlorierte Mischpolymere von Äthylen mit Butylen oder Propylen. Insbesondere sind brauchbar jene

909830/1264 bad Ofw««.

nicht kristallinem, chlorierttn Produkt· τοη im wesentlichen linearen, unrerswälgtem Polyolefinen, in welchen die Chlor* ■ubstituenten Torherrsohend, sufällig oder gleichförmig entlang dem Polymermolekül angeordnet sind» D_as Terfahren tür Herstellung der als Auegangsmaterial dienendem Pslyole» fine: und das OhlorierungsTerfahren sind für die Tor liegende Erfindung nicht wesentlich«

Die Mengen dtr anzuwendenden chlorierten Polyolefine hängen τοη der Art Aar ohlorierten Produkte und den gewünschtem ligensohaften derselben as» Die Verwendung τοη etwa bis *u 20 Gewichtsteilen pro 100 feile Tinylohloridpolymer ergibt erhOhtc. 8to0feetigkeit» ohne ftaß die Stac&heit der Polymer» misokttng in irgendeiner Veise berührt wird, dann, wenn das Produkt duroh Chlorierung τοη im wesentlichem linearen« un» Tevvwt igtem Polymeren nicht aromatischer Kohlenwasperstof f-Men#-01*fin· τοη 2 bis 4 Xohlenstoffatemem in wttssriger Suspension auf einen Oesamtohlorgshalt τοη swisehen etwa 10 bis 75 i» chloriert wird, se dal ein im wesentlichen nicht kristallines Polyolefin Tsrltegt« Ober 20 Ctewiohts" teile hinausgehende, übersehüssige Mengen diese? ohlerierten Produkte Terändem häufig die meehanisohs Bsarbsitbarkeit der Mlsohung.

Dis Polymermisohung gemäß der Erfindung kann in beliebiger Weise hergestellt werden, s«B« duroh Trooken-Miechung der polymeren Ingrediensiem und Mahlen bei erhöhten Temperaturen

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BAD ORIGJNAL ·

zwischen etwa 150 mid 200⁰O unter Verwendung üblioher Walzenmühlen« Solche Polynermisohungen sind besondere brauchbar für die Herstellung geschmolzener oder extrudier*· ter oder anderweitig geformter oder bearbeiteter gegenstände* χχχχχχχπχχχχχχχ Diese Gegenstände sind dann auoh chemisch widerstandsfähig* Ss handelt sioh um Rohr·» Flaschen» Behälter und dergleichen»

Andere Ingredienzien, wie z.B«Pigmentβ und Stabilisatoren können der Polymermisohung zugesetzt werden. Als besondere brauchbare Stabilisatoren seien die Schwefel enthaltenden, organischen Zinnverbindungen genannt, insbesondere die Alkylzinnmeroaptide, ebenso wie Dibutylzinnlaurat und Dibutylzinnmaleat und dergleichen. Solche Stabilisatoren werden in Mengen von etwa 1 bis 5 Gewichtsteile pro 100 feile Vinylchloridpolymer angewendet.

Beispiel 1

In jeder einer Reihe von Versuchen kommen die unten genannten chemischen Bestandteil« zur Anwendung. Diese werden in einem Mischer behandelt, dann in einer Laboratoriumswalzmühle 10 Minuten lang auf etwa 188⁰O erhitzt, um sodann homogenes Blatt» oder ?ilm**Material zu liefern· Aue diesem Material werden Streifen geschnitten und sodann bei 188⁰O druokgeformt, um Muster von 13$1 x 8,25 x 32 cm zu erhalten. Anhand dieser Muster wird die Izod-Stoßfestigkeitsprüfung (ASfM Methode D-256) durchgeführt·

909830/1264 BAOORJg¹NAL

Bestandteil· Polyvinylchlorid (Viskosität in 2 i»

o-Diohlorbenaol-Losung bei 120°0 von I₉90 bis 2,03 ops)

polymeres, organisches Zinnaeroaptid

Mineralöl

Xthylen-Vinylaoetat-Misohpolyaer

(etwa 35 Gew.56 Vinylacetat; -Sohmelzindex zwischen etwa ?0 und 115)

chloriertes Polyäthylen (CPE)

(ein chloriertes Produkt mit etwa 35 Gew.5* ohemisofe
kombiniertem Chlor, einer relativen Eristallinität
von weniger als etwa lOji, einer Zugfestigkeit von etwa 98 kg/om^z und einen 100 + Modulus von etwa 14 kg/en²)

Sewiohtsteile

100 3 0,5

5-10

0-5

Sas oben beschriebene) chlorierte Polyäthylen wird auf folgende Weise erhalten1

Ein Polyäthylen einer im wesentlichen linearen und un~ verzweigten Molekularstruktur und eines Durchschnitts** molekulargewiohtes von etwa 67 000 wird unter einem Ohlorgasdruck von 3 atu bei einer !!temperatur von etwa 90⁰O chloriert bis der Chlorgehalt etwa 18 i» beträgt* D_araufhin wird die Chlorierung bei einer Temperatur von 126⁰O bis zum Ende betrieben·

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ORIGINAL

Die nachstehend· f§f«l 1 läßt di· Mengen τβη Ithylen*7inyl-Aoetatmlsohpolymer. chloriertem Polyäthylen (CIS) und die Iaod-Stoßftstigkeit der Polymere!βohung erkennen.

fafel 1

Xthylen-Tinylaoetat-Terauohe«· Mischpolymer.'

Sr· (Gewichte- Sohaels» teile) Index

OSE

(Gewichte« teile)

Isod-Stoßfe«tigk*it

Zu» Yergleioh

1
2

10 10

. 30± 3 100± 15

erfindungflgeMäfl

4
5

5 5

100±~15

10

5 5

0,22 0,29 0,17

2,2

Beiaiel 2

Xhnlioh den Beispiel 1 wird eine Seihe τοη Terauohen durchgeführt, um die Stoßfeetigkeit der beiohriebenen Polyrinylohloridmiaohung zu beetimaen, die als Ithylen-Tinylaoetat-Konatituenten rersohiedene Mengen eine· Äthylen-Tinylaoetat«» Mischpolymere mit 15 Gew*ji Vinylacetat und einen Schmela« index τοη 4 enthält«

All dieae Versuche werden entsprechend dem Beispiel 1 durchgeführt, und zwar unter Anwendung einer Walzen-Temperatur τοη etwa 188⁰O und einer Tormwlemperatur τοη etwa 188⁰O.

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BAD

Die nachstehende Safel 2 IKBt die Mengen des rerwendeten itfcylea-Tinylacttat-Mieohpolymere und dee ohlorierten Polyäthylen· erkennen· Ibeneo ««igt die tafel den aynergietiBohen Effekt der Verwendung einer eben genannten Miaohung auf die StoBfeetigkeit der unterauohten Kneter·

tafel 2

Kiaohung (flew»geile) Terauohe-JLtüirleÄ-Tinyl Kerbslttiigkeit Ir* leetat-MieohpolyBer Ott (kg. β /2,54 em Kerbe)

Zum Tercleieh	5,0	10	0,104
6	10,0	12,5	0,08
7			0,1T
8	—	$	0#22
9		5
erf AftdvwmMni	5,0	6	2,2.
10	7,5		2,52
	7*5	2Λ
1«

▲üb den reratehend wiedergegebenen Beiapielen 1 und 2 erkennt man, da8 die StoBfeatigkeit der atarren Polyrinylohlorid-Hieohung gemäB der Irfindung weeentliek über der etoBfestigkeit jener Polymer-Miβohtmgen liegt, die nur ein Xthylen^Tlnjlaoetat-ltiaehpolymer oder ein ohloriertea Polyäthylen enthalten·

BAD ORIGINAL 908830/1264

Claims (1)

Patentansprüche t

1. Homogene Tinylchlorid-Polymeraiechung, daduroh gekennzeichnet, daß sie etwa 2 bis 40 Gewiohtsteile pro 100 teile des Vinylohloridpolymers eines Xthylen-Yinyl*· Alkanoat-Misohpolymers mit etwa 2 bis 65 G-ew·^ an Vinylalkanoatkomponente und von 1 bis 20 Gewichteteile pro 100 Seile Vinylohloridpolymer eines chlorierten Polyolefins enthält«

2· Polymermischung nach Anspruch 1, daduroh gekennieiohnet, daß das Yinylohlorldpolymer ein Polyvinylchlorid ist·

3· Polymermisohung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekernt·)· zeichnet, daß die Yinylalkanoatkomponente aus Vinylacetat besteht·

4· Polymermisohung nach Anspruoh 1 bis 3, daduroh gekennzeichnet, daß das chlorierte Polyolefin das Chlorierung·*» produkt eines hauptsächlich in wässriger Suspension in nicht kristalliner form vorliegenden, im wesentlichen linearen und nicht verzweigten Polyolefine, eines nicht aromatischen Kohlenwasserstoff-Olefins von 2 bis 4 Sohlen·· stoffatomen ist, wobei ein Chlorierungβgehalt von swisehen etwa 10 bis 75 + vorliegt.

5· Polymer mi β ο hung nach Anspruch 1 bis 4» daduroh gekenn«·

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BAD

zeichnet, daß der chlorierte Polyolefin ein Polyäthylen, mit einem Gehalt ron etwa 35 Gew»jt ohemiseh kombinierten Chlors ist.

6· Verfahren zur Herstellung der Polymermisohung, dadurch gekennzeichnet! daß man die genannten Komponenten in der Schmelze mischt.

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